题目
阅读下列内容,并解决问题.
一道习题引发的思考
小明在学习《勾股定理》一章内容时,遇到了一个习题,并对有关内容进行了研究:
(习题再现)古希腊的哲学家柏拉图曾指出,如果m表示大于1的整数,a=2m , b= m²-1,c= m²+1,那么a , b , c为勾股数.你认为对吗?如果对,你能利用这个结论得出一些勾股数吗?
(资料搜集)定义:勾股数是指可以构成一个直角三角形三边的一组正整数.一般地,若三角形三边长a , b , c都是正整数,且满足a2+b2=c²,那么a , b , c称为一组勾股数.
关于勾股数的研究;我国西周初数学家商高在公元前1000年发现了"勾三,股四,弦五",这组数(3、4、5)是世界上最早发现的一组勾股数.毕达哥拉斯学派、柏拉图学派、我国数学家刘徽、古希腊数学家丢番图都进行过勾股数的研究,习题中的表达式是柏拉图给出的勾股数公式,这个表达式未给出全部勾股数.世界上第一次给出勾股数通解公式的是《九章算术》.
(问题解答)
(1)
根据柏拉图的研究,当m=6时,请直接写出一组勾股数;
(2)
若m表示大于1的整数,试证明(m²-1,2m , m²+1)是一组勾股数;
(3)
请举出一个反例(即写出一组勾股数),说明柏拉图给出的勾股数公式不能构造出所有的勾股数.
答案: 把 m=6 代入 a=2m , b=m2−1 , c=m2+1 得: a=12 , b=35 , c=37 , ∴ 这组勾股数为 (12,35,37) ;
∵m 表示大于1的整数, ∴m2−1 , 2m , m2+1 都是正整数,且 m2+1 是最大边, ∵(m2−1)+(2m)2=m4−2m2+1+4m2=m4+2m2+1=(m2+1)2 , ∴(m2−1,2m,m2+1) 是一组勾股数;
(5,12,13) , (7,24,25) 等,它们是勾股数,但柏拉图给出的勾股数公式不能够造出.